intTypePromotion=1

Đặc điểm thạch học và tuổi đồng vị U–Pb zircon các thành tạo granitoid vùng nam Bến Giằng, tỉnh Quảng Nam

Chia sẻ: Tho Tho | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

0
18
lượt xem
2
download

Đặc điểm thạch học và tuổi đồng vị U–Pb zircon các thành tạo granitoid vùng nam Bến Giằng, tỉnh Quảng Nam

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các thành tạo granitoid kiềm – vôi vùng Nam Bến Giằng (thị trấn Nam Giang) - tỉnh Quảng Nam có diện lộ khoảng 120 km2 với dạng kéo dài theo phương á vĩ tuyến, đã được nghiên cứu và đề cập trong công tác đo vẽ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 và 1:200.000. Chúng được xếp vào phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn có tuổi Paleozoi muộn. Sáu mẫu đá của khu vực được chọn nghiên cứu chi tiết về đặc điểm thạch học chủ yếu là diorit thạch anh và granodiorit.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đặc điểm thạch học và tuổi đồng vị U–Pb zircon các thành tạo granitoid vùng nam Bến Giằng, tỉnh Quảng Nam

TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 14, SOÁ T4 - 2011<br /> ðẶC ðIỂM THẠCH HỌC VÀ TUỔI ðỒNG VỊ U–Pb ZIRCON CÁC THÀNH TẠO<br /> GRANITOID VÙNG NAM BẾN GIẰNG, TỈNH QUẢNG NAM<br /> ðinh Quang Sang<br /> Trường ðại học Khoa học Tự Nhiên, ðHQG-HCM<br /> (Bài nhận ngày 24 tháng 01 năm 2011, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 25 tháng 10 năm 2011)<br /> <br /> TÓM TẮT: Các thành tạo granitoid kiềm – vôi vùng Nam Bến Giằng (thị trấn Nam Giang) - tỉnh<br /> Quảng Nam có diện lộ khoảng 120 km2 với dạng kéo dài theo phương á vĩ tuyến, ñã ñược nghiên cứu và<br /> ñề cập trong công tác ño vẽ bản ñồ ñịa chất tỷ lệ 1:500.000 và 1:200.000. Chúng ñược [1] xếp vào<br /> phức hệ Bến Giằng, ñược [11] xếp vào phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn có tuổi Paleozoi muộn.<br /> Sáu (06) mẫu ñá của khu vực ñược chọn nghiên cứu chi tiết về ñặc ñiểm thạch học chủ yếu là<br /> diorit thạch anh và granodiorit. Chúng ñược tuyển chọn tách các ñơn khoáng zircon ñể nghiên cứu về<br /> hình dạng hạt và cấu trúc bên trong cũng như thành phần ñồng vị U-Pb tại phòng thí nghiệm của<br /> trường ðH Tasmania – Australia. Tuổi các thành tạo granitoid của sáu mẫu trên có tuổi từ 306 Triệu<br /> năm (SVN48.1- gabbrodiorit hạt trung) ñến 278 Triệu năm (SVN73.2 – granit hạt trung-thô dạng<br /> porphyr). Kết quả ñồng vị U-Pb zircon từ 72 hạt của sáu mẫu ñá nói trên dao ñộng trong dải giá trị nhỏ<br /> 269 – 313 Triệu năm, tuổi trung bình là 294 Triệu năm (tương ứng với Permi sớm).<br /> Từ khóa: Tuổi ñồng vị, U-Pb, zircon, LA-ICP MS, granitoid, Bến Giằng<br /> ðẶT VẤN ðỀ<br /> <br /> Khối Nam Bến Giằng ñược xếp vào phức<br /> hệ Bến Giằng [6], khối nghiên cứu có diện lộ<br /> <br /> Các thành tạo granitoid kiềm – vôi tuổi<br /> Permi – Trias phân bố khá rộng rãi trong ñai<br /> tạo núi Trường Sơn (Truong Son Fold Belt),<br /> kéo dài theo phương tây bắc – ñông nam.<br /> Chúng bao gồm granitoid phức hệ ðiện Biên<br /> <br /> khoảng 120 km2 với dạng kéo dài theo phương<br /> á vĩ tuyến. Chúng có quan hệ không chỉnh hợp<br /> bởi hệ tầng Sông Bung ở phía bắc và bị các ñứt<br /> gãy phương ñông bắc – tây nam xuyên cắt làm<br /> dịch chuyển.<br /> <br /> Phủ [7], phức hệ Bến Giằng và phức hệ Quế<br /> Sơn [6].<br /> <br /> Phạm ðức Lương và Trần Anh Tuấn [3]<br /> thì granitoid Bến Giằng xếp vào tổ hợp magma<br /> <br /> Các thành tạo xâm nhập granitoid kiểu Bến<br /> Giằng phân bố khá rộng rãi ở vùng Kon Tum<br /> và phần phía nam của Bắc Trung Bộ với các<br /> khối batholit khá lớn với diện lộ ñến hàng ngàn<br /> km2.<br /> ðặc ñiểm ñịa chất<br /> <br /> granit cung núi lửa (Volcanic Arc Granite) có<br /> tuổi Carbon muộn – Permi (C2-P). Granitoid<br /> của tổ hợp magma này là sản phẩm của quá<br /> trình phân dị magma, nên chúng có nhiều pha<br /> gồm 3 pha chính và pha ñá mạch. Thành phần<br /> thạch học của chúng biến thiên từ mafic qua<br /> <br /> Trang 17<br /> <br /> Science & Technology Development, Vol 14, No.T4- 2011<br /> trung tính ñến felsic, tạo thành tổ hợp phân dị<br /> liên tục.<br /> <br /> Gabbrodiorit màu xanh ñen phớt lục, có<br /> cấu tạo ñịnh hướng hoặc dạng khối, kiến trúc<br /> <br /> Pha 1: Phân bố hạn chế gồm chủ yếu diorit,<br /> <br /> tàn dư gabbro, ñôi khi kiến trúc porphyr vơi<br /> <br /> diorit thạch anh, ít hơn có gabbrodiorit tạo<br /> <br /> các ban tinh pyroxen bị amphibol hóa. Thành<br /> <br /> thành các khối nhỏ hoặc dưới dạng các thể tù<br /> <br /> phần khoáng vât (%): plagioclas 53,3-62,5;<br /> <br /> nhỏ phân bố ở ven rìa khối hoặc trong các ñá<br /> <br /> pyroxen bị amphibol hóa 30-45; biotit 5; ít<br /> <br /> của pha muộn.<br /> <br /> sphen, apatit.<br /> <br /> Pha 2: pha xâm nhập chính, gặp hầu hết<br /> <br /> Diorit và diorit thạch anh màu xám, cấu tạo<br /> <br /> các khối có diện lộ lớn. Các ñá của pha này,<br /> <br /> khối, hạt vừa ñến lớn, gần ñứt gãy có cấu tạo<br /> <br /> thường gặp nhiều thể ñá tù có kích thước thay<br /> <br /> ñịnh hướng. Thành phần khoáng vật (%):<br /> <br /> ñổi. Thành phần thạch học của pha 2 gồm<br /> <br /> plagioclas 50-65, feldspat kali 0-10, thạch anh<br /> <br /> granodiorit biotit hornblend, tonalit biotit<br /> <br /> 20-35, biotit 5-15, hornblend 3-10, sphen,<br /> <br /> hornblend. Chúng xuyên cắt hoặc chứa các thể<br /> <br /> apatit, zircon, khoáng vật quặng.<br /> <br /> tù các ñá pha 1.<br /> <br /> Granodiorit màu xám trắng, cấu tạo ñịnh<br /> <br /> Pha 3: ít phổ biến hơn pha 2 bao gồm<br /> <br /> hướng, hạt không ñều, kiến trúc nửa tự hình.<br /> <br /> granit biotit hornblend, granosyenit biotit<br /> <br /> Thành phần khoáng vật (%): plagioclas 43,0-<br /> <br /> hornblend hạt vừa – nhỏ, màu hồng, ñôi khi có<br /> <br /> 60,7; feldspat kali 8,9-17,5; thạch anh 14,8-<br /> <br /> kiến trúc dạng porphyr.<br /> <br /> 20,7, biotit 3,5-12,3; hornblend 4,8-13,7; ít<br /> <br /> Pha ñá mạch: khá phát triển, xuyên cắt các<br /> <br /> hoặc không có pyroxen.<br /> <br /> pha xâm nhập chính, thành phần bao gồm<br /> <br /> Granosyenit màu hồng xám, cấu tạo hạt<br /> <br /> granit aplit, granit porphyr, diorit porphyr,<br /> <br /> vừa ñến thô, kiến trúc nửa tự hình hoặc dạng<br /> <br /> spessartit và pegmatoid.<br /> <br /> porphyr, giàu ban tinh feldspat kali hồng, kích<br /> <br /> Về quan hệ ñịa chất: Granitoid Bến Giằng<br /> xuyên qua các thành tạo trầm tích, trầm tích –<br /> phun trào tuổi Paleozoi hệ tầng A Vương, hệ<br /> tầng Long ðại, hệ tầng Tân Lâm [12], và bị<br /> <br /> thước 5-12 mm. Thành phần khoáng vật (%):<br /> plagioclas 15-27, feldspat kali 40-55, thạch anh<br /> 22-33, biotit 3-6, hornblend ít hơn 2, sphen,<br /> apatit, zircon, orthit.<br /> <br /> phủ bởi các trầm tích biển lục nguyên nguồn<br /> <br /> Granit biotit cấu tạo khối, hạt nhỏ - vừa,<br /> <br /> núi lửa thành phần felsic hệ tầng Sông Bung,<br /> <br /> sắp xếp ñịnh hướng. Thành phần khoáng vật<br /> <br /> các trầm tích lục ñịa màu ñỏ chứa than hệ tầng<br /> <br /> (%): plagioclas 30-35, feldspat kali 30-35,<br /> <br /> Nông Sơn phía tây bắc của khối (Quốc lộ 14D).<br /> <br /> thạch anh 25-30, biotit 5-8, hornblend 3-5,<br /> <br /> Ngoài ra chúng còn bị xuyên cắt bởi granitoid<br /> <br /> sphen, apatit, zircon, hiếm muscovit, khoáng<br /> <br /> phức hệ Hải Vân tại vết lộ SVN73.<br /> <br /> vật quặng.<br /> <br /> ðặc ñiểm thạch học – khoáng vật<br /> <br /> Diorit porphyr màu lục nhạt, hạt vừa, kiến<br /> trúc nửa tự hình, porphyr, ban tinh plagioclas,<br /> nền gồm plagioclas, biotit, thạch anh.<br /> <br /> Trang 18<br /> <br /> TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 14, SOÁ T4 - 2011<br /> Granit porphyr màu xám sáng, cấu tạo<br /> <br /> vật (%): ban tinh feldspat kali 10, thạch anh 5;<br /> <br /> khối, kiên trúc porphyr, ban tinh 0,1-1,5 cm,<br /> <br /> nền plagioclas 20-30, feldspat kali 20-30, thạch<br /> <br /> sắp xếp gần ñịnh hướng. Thành phần khoáng<br /> <br /> anh 25-30, sphen, apatit, zircon, orthit.<br /> <br /> Hình 1. a & b tại vết lộ chỉ quan hệ các ñá. c: Granodiorit-pha 2, chứa các thể tù diorit thạch của pha 1 vết lộ<br /> SVN42; b: Microgabbro-pha ñá mạch, xuyên cắt qua các ñá pha 1 và pha 2 vết lộ SVN46; c-f: Ảnh chụp lát mỏng<br /> dưới 2 Ni+. c: Plagioclas bị biến ñổi sotsurit ở phần nhân (lm SVN41.1); d: Pyroxen xiên bị hornblend hóa ven rìa<br /> (lm SVN48.1); Plagioclas có cấu tạo ñới và bị biến ñổi không ñều, thạch anh hạt nhỏ tập trung thành cụm (lm<br /> SVN42); f: Plagioclas bị biến ñổi không ñều, thạch anh hạt nhỏ phân bố rãi rác (lm SVN42.1).<br /> <br /> Hình 2. Ảnh phát quang cực âm CL (Cathodoluminescence) ñại diện, thể hiện hình dạng và cấu trúc của các tinh<br /> thể zircon tiêu biểu từ các thành tạo granitoid khối Nam Bến Giằng. Các ký hiệu tương ứng với số hiệu kết quả<br /> phân tích từ bảng 1. Hầu hết các hạt zircon phân tích có cấu trúc phân ñới tự hình, chúng phản ánh nguồn gốc<br /> <br /> Trang 19<br /> <br /> Science & Technology Development, Vol 14, No.T4- 2011<br /> magma thực thụ. Các vòng tròn nhỏ (ñường kính ~20 µm) là vị trí phân tích LA ICP MS U-Pb zircon (Ảnh chụp<br /> sau khi ñã phân tích mẫu).<br /> <br /> Hình 3. Các biểu ñồ ñường cong Tera-Wasserburg biểu diễn các kết quả phân tích U-Pb trong zircon của các thành<br /> tạo granitoid khối Nam Bến Giằng (a) - SVN42, (b) - SVN42.1, (c) - SVN43.1, (d) - SVN48.1, (e) - SVN73 và (f) SVN73.2<br /> <br /> Phương pháp phân tích tuổi ñồng vị U-Pb<br /> PHƯƠNG PHÁP<br /> <br /> trong zircon dùng tổ hợp máy LA ICP-MS<br /> <br /> Phương pháp ñồng vị U-Pb zircon dùng tổ<br /> <br /> (Laser Ablation Inductively-Coupled Plasma<br /> <br /> hợp máy Laser ablation ICP-MS<br /> <br /> Mass-Spectrometry) ñã sử dụng rộng rãi trong<br /> <br /> Trang 20<br /> <br /> TAÏP CHÍ PHAÙT TRIEÅN KH&CN, TAÄP 14, SOÁ T4 - 2011<br /> khoảng một thập niên gần ñây ñể xác ñịnh tuổi<br /> <br /> nghiên cứu thể hiện một cách chi tiết cho toàn<br /> <br /> kết tinh zircon bằng cặp ñồng vị U-Pb của ñá.<br /> <br /> khối Nam Bến Giằng.<br /> <br /> Có nhiều khoáng vật phụ có thể sử dụng<br /> <br /> Zircon dùng trong nghiên cứu này ñược<br /> <br /> phương pháp như zircon [10, 13], monazit [14],<br /> <br /> tuyển chọn từ sáu mẫu granitoid thu thập từ<br /> <br /> sphen (titanit) [5] và rutil [16]. Trong các<br /> <br /> khối Nam Bến Giằng. Các hạt zircon chủ yếu<br /> <br /> khoáng vật kể trên thì zircon là khoáng vật<br /> <br /> có dạng tự hình, dạng lưỡng tháp hai ñầu, kích<br /> <br /> thích hợp nhất ñể phân tích ñồng vị U-Pb, vì 5<br /> <br /> thước hạt dài thay ñổi từ 80 ñến 500 µm (Hình<br /> <br /> lý do sau: (1) trong cấu trúc zircon có nhiều U,<br /> <br /> 2). Hầu hết các hạt zircon phân tích có cấu trúc<br /> <br /> còn Pb gần như không tồn tại trong ô mạng cấu<br /> <br /> phân ñới tự hình, chúng phản ánh nguồn gốc<br /> <br /> trúc tại thời ñiểm kết tinh; (2) Zircon có nhiệt<br /> <br /> magma thực thụ [4].<br /> <br /> ñộ “ñóng” cao nhất trong các khoáng vật (trên<br /> 9000C), nếu nhiệt ñộ không vượt quá giá trị ñó<br /> thì hệ ñồng vị U-Pb trong zircon không có gì<br /> thay ñổi, ñồng hồ ñồng vị không bị tác ñộng<br /> bởi các quá trình ñịa chất (như sói mòn trong<br /> trầm tích, hoặc biến chất có nhiệt ñộ thấp hơn<br /> 9000C); (3) khoáng vật phụ rất phổ biến trong<br /> ñá magma (ñá không chứa sinh vật ñể ñịnh<br /> <br /> Các mẫu nghiên cứu cho bài báo này ñược<br /> thực hiện tại Trung tâm nghiên cứu Khai thác<br /> Quặng mỏ ñặt tại Trường ðH Tasmania Australia (CODES-UTAS). Mẫu ñá ñược<br /> nghiền thô và mịn ñến kích thước hạt tùy vào<br /> kích thước của ñá (ñối với các mẫu như khối<br /> Nam Bến Giằng loại hạt trung – thô thì chọn<br /> phần dưới ray 0,5mm) bằng máy nghiền với lỗi<br /> <br /> tuổi); (4) dể dàng tách ra khỏi các khoáng vật<br /> <br /> thép chrom (chrome-steel ring-mill). Sau ñó,<br /> <br /> khác; và (5) thời gian phân tích nhanh và giá<br /> <br /> ñược tuyển lấy phần nặng ñem sấy khô, loại bỏ<br /> <br /> thành phân tích thấp nhất với ñộ chính xác cao<br /> nhờ bộ mẫu chuẩn ñồng bộ.<br /> Quy trình tuyển chọn zircon<br /> <br /> phần từ tính. Cuối cùng zircon ñược lựa chọn<br /> bằng tay dưới kính hiển vi xem nổi (loại kính<br /> trọng sa), chúng ñược gắn vào một ñĩa nhựa<br /> <br /> Các mẫu nghiên cứu cho bài báo này ñược<br /> <br /> dùng băng keo hai mặt ñể giữ các hạt zircon<br /> <br /> thu thập trong 2 ñợt thực ñịa (tháng 3-4 năm<br /> <br /> vừa tách và cố ñịnh bằng epoxy cùng với các<br /> <br /> 2005 và tháng 2-3 năm 2006). Các mẫu này<br /> <br /> hạt zircon tiêu chuẩn vào vòng có ñường kính<br /> <br /> ñược lấy dọc theo Sông Cái (hạ lưu sông Dak<br /> <br /> 1-inch (2,54 cm), và ñược ñánh bóng (bằng keo<br /> <br /> My) hoặc ñường Hồ Chí Minh (quốc lộ 14)<br /> <br /> bột kim cương 0,25 µm) ñể lộ phần trung tâm<br /> <br /> phía Nam của thị trấn Nam Giang (Bến Giằng<br /> <br /> của các hạt cần phân tích. Mẫu zircon sau khi<br /> <br /> cũ) – Huyện Nam Giang theo hướng Bắc –<br /> <br /> ñánh bóng, ñược phân tích ñặc ñiểm cấu trúc<br /> <br /> Nam (~25km) và dọc sông Giang (quốc lộ<br /> <br /> phân ñới bên trong bằng kỹ thuật phân tích<br /> <br /> 14D) theo hướng ðông bắc – Tây nam<br /> <br /> hiển vi ñiện tử quét FEI Quanta 600 (SEM:<br /> <br /> (~22km). Nhìn chung, sáu mẫu chọn xác ñịnh<br /> <br /> Scanning Electronic Microscop) tại Trung tâm<br /> <br /> tuổi tuyệt ñối U-Pb trên zircon của các mẫu<br /> <br /> Thí nghiệm Khoa học - Trường ðH Tasmania Australia (CSL-UTAS). Thủ tục chuẩn bị này<br /> Trang 21<br /> <br />
ADSENSE
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2